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Dynamometer [3]

[159] Dynamometer. Ein Band-Bremsdynamometer mit Wage hat Diplom-Ingenieur F. Kühne in München für das Wärmekraftmaschinen-Laboratorium der Technischen Hochschule konstruiert, welches eine sehr genaue Bestimmung der gebremsten Leistung gestattet [1].

Die Bremsscheibe a (Fig. 1) wird von einem Bremsband b umschlungen, dessen Enden an zwei gegenüberliegenden Punkten eines festen Rahmens befestigt sind. Dieser Rahmen hängt mit Schneiden an dem kurzen Hebelarm einer Laufgewichtswage und wird am langen Hebelarm durch ein Gegengewicht ausgeglichen. Dreht sich die Scheibe in der Richtung des[159] Pfeils, so entsteht im laufenden Trum die Spannung S, im ablaufenden diejenige s. Beide vereinigen sich im Rahmen, so daß derselbe mit der Differenz S – s nach abwärts gezogen wird. Die Umfangskraft P = S – s kann somit durch Verschieben des Laufgewichts l abgewogen werden. Um bei der Veränderung der Reibung zwischen Band und Scheibe die Bremse regeln zu können, wird das Bremsband mit einer Spannvorrichtung versehen, die am besten am Ablaufende angebracht wird, in dem die kleinere, leichter zu regelnde Spannung s auftritt. Bei der Ausführung wurde eine Bremsscheibe von 1910 mm Durchmesser gewählt, so daß sich bei 120 Touren in der Minute eine größte Umfangskraft P = 755 kg ergibt. Zu ihrem Ausgleich war die Aufstellung einer Zentesimalwage an Stelle der einfachen Hebelwage (Fig. 1) erforderlich. Die spezielle Ausführung ist in Fig. 2 a.a.O., S. 620 zu ersehen. Um ein sicheres Arbeiten der Bremse zu gewährleisten und ein Warmlaufen zu verhindern, wurde innere Wasserkühlung vorgesehen und aus diesem Grunde der Scheibe ein trogförmiger Querschnitt gegeben. Beim Ingangsetzen der Bremse aus dem kalten Zustande strecken sich die Bänder infolge der Wärmezufuhr etwas, und wird öfteres Nachregeln erforderlich. Sobald aber durch die Kühlung der Beharrungszustand erreicht ist, arbeitet die Bremse bei jeder Belastung völlig ruhig. – Zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit von Lokomotiven und der Zugwiderstände unter den verschiedenen Betriebsverhältnissen werden in neuerer Zeit bei den meisten europäischen Eisenbahnen Dynamometer- oder Meßwagen angewandt. Ueber einen solchen, aufs vollkommenste ausgerüsteten Wagen der Schweizer Bundesbahnen berichtet Gaudy Näheres [2].[160]

In demselben sind folgende Meßinstrumente aufgestellt: 1. ein hydraulischer Zugkraftmesser (Dynamometer) mit Zug- und Meßvorrichtung, 2. ein Geschwindigkeitsmesser, 3. ein Ergometer und Trägheitskraftmesser, 4. ein Arbeitsmesser am Zughaken, 5. ein Leistungsmesser am Zughaken (Pferdekraftmesser), 6. ein Windmesser, 7. Empfängerapparate der Böttcherschen Leistungszähler, 8. Apparate zur Messung der Bremskräfte und Bremsvorgänge, 9. Schreibvorrichtung und Zubehör, 10. Apparate für die Messung der Leistung elektrischer Lokomotiven. Das von der Firma Gebrüder Amsler in Schaffhausen gebaute Zug- und Stoßkraftdynamometer besteht in der Hauptsache aus einem Zylinder mit zwei ölgefüllten Kammern, in welchen sich eingeschliffene Kolben zur Messung der Zug- und Druckkraft wagrecht hin und her bewegen. Zum Messen der beim Bremsvorgang auftretenden Kräfte dient ein, ebenfalls von Gebrüder Amsler gebauter Apparat, bei welchem zur Bestimmung der Tangential- und Radialkräfte, die durch das Anpressen der Bremsklötze an die Räderreifen entstehen, zwischen das Bremsgestänge eingeschaltete hydraulische Meßzylinder dienen. Die Konstruktion ist aus Fig. 2 zu ersehen. An der vorderen Achse des einen Drehgestells sind zwei solche Meßzylinder in die Hängeeisen der vorderen Bremstraverse eingebaut, während ein anderer in horizontaler Lage die in der Mitte dieser Traverse auftretende Kraft auf das Bremsgestänge vermittelt. Die in diesen drei Zylindern beim Bremsen entstehende Kraft, der Flüssigkeitsdruck, wird durch enge Druckröhrchen auf zwei über dem Apparatentisch angebrachte Indikatoren übertragen, die ein Druckdiagramm auf das Papierblatt niederschreiben. Aus den Werten dieser beiden Kräftediagramme (Tangential- und Radialkräfte) läßt sich der jeweils für eine bestimmte Geschwindigkeit eintretende Reibungskoeffizient feststellen. Mit Hilfe des erwähnten Apparates und einiger Hilfsapparate lassen sich u.a. folgende Werte ermitteln: Der Druck im Bremszylinder, der Bremsklotzdruck (Radialkraft), die Tangentialkraft und daraus die Reibungsarbeit, der Reibungskoeffizient der Bremsklötze, die Bremszeit und der Bremsweg.

Ein Bild von der Wirkungsweise der einzelnen Apparate gibt Fig. 3. Darin gibt die oberste Linienführung die Arbeit in m/kg am Zughaken, eine ganze Ordinate = 750000 m/kg, die zweite Kurve der Geschwindigkeit in km/Stde., die dritte die Zugkraft in kg am Zughaken, das nächste die Trägheitsarbeit in m/kg pro 1 t, 1 mm = 2000 m/kg, die unterste die Leistung in PS. am Zughaken, welche bis nahezu 900 PS. steigt, im Durchschnitt 700 PS. beträgt.

Literatur: [1] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1917, S. 619, Abb. 1. – [2] Schweiz. Bauztg. 1914, 2. Bd., S. 41 ff.

v. Ihering.

Fig. 1., Fig. 2.

Fig. 3.